30 m global impervious surface area dynamics and urban expansion pattern observed by Landsat satellites: From 1972 to 2019

Using more than three million Landsat satellite images, this research developed the first global impervious surface area (GISA) dataset from 1972 to 2019. Based on 120,777 independent and random reference sites from 270 cities all over the world, the omission error, commission error, and F-score of GISA are 5.16%, 0.82%, and 0.954, respectively. Compared to the existing global datasets, the merits of GISA include: (1) It provided the global ISA maps before the year of 1985, and showed the longest time span (1972–2019) and the highest accuracy (in terms of a large number of randomly selected and third-party validation sample sets); (2) it presented a new global ISA mapping method including a semi-automatic global sample collection, a locally adaptive classification strategy, and a spatio-temporal post-processing procedure; and (3) it extracted ISA from the whole global land area (not from an urban mask) and hence reduced the underestimation. Moreover, on the basis of GISA, the long time series global urban expansion pattern (GUEP) has been calculated for the first time, and the pattern of continents and representative countries were analyzed. The two new datasets (GISA and GUEP) produced in this study can contribute to further understanding on the human’s utilization and reformation to nature during the past half century, and can be freely download from http://irsip.whu.edu.cn/resources/dataweb.php.

     

20世纪南极菲尔德斯半岛毛皮海豹食谱比例变化的同位素混合模型比较分析

稳定同位素比值分析已成功用于示踪动物的食物来源研究,近年来已发展了多个同位素混合模型用于计算混合物中多来源物质的组成比例。本文以过去百年来南极菲尔德斯半岛南极毛皮海豹(Arctocephalus gazella)毛发的C、N同位素数据为基础,运用同位素混合模型中的欧几里得距离法、线性模型和贝叶斯模型进行计算、分析和比较,得到毛皮海豹食谱中南极磷虾(Euphausia superb)、南极电灯鱼(Electrona antarctica)和尼氏裸灯鱼(Gymnoscopelus nicholsi)所占比例随时间的变化趋势。各模型计算得出的结果可分为两组,分别是欧几里得距离法公式(1)和(2)的结果,表现为近百年来毛皮海豹食谱中Euphausia superb比例与其毛发稳定N同位素比值呈同步上升的趋势;第二组为欧几里得距离法公式(3)、线性模型和贝叶斯模型的结果,Euphausia superb比例与毛皮海豹毛稳定N同位素比值呈反相关关系。综合对比研究区域气候、海冰环境变化背景和已有的南极磷虾种群密度调查资料分析,第二组模型结果与实际情况较为相符,可用于讨论食物比例的时间变化趋势。近百年来,菲尔德斯半岛毛皮海豹食谱中Euphausia superb的比例显著下降,很可能是由于区域气候快速变暖和海冰的消退造成的。本文的计算结果指示西南极半岛气候变暖已显著影响到区域海洋食物链变化。     

北极海冰的年代际转型与中国冻雨年代际变化的关系

基于1961-2013年HadISST海冰密集度资料,定义了北极海冰的季节性融冰指数,结果显示近几十年来北极季节性融冰范围呈显著的上升趋势,并分别在20世纪70年代末和90年代中期存在显著的年代际转型,相应地,中国冻雨发生频数总体上呈现出显著的减少趋势,但也存在显著的年代际转型。在20世纪70年代末之前,北极季节性融冰范围较小但显著增长,中国冻雨频数年际变化振幅较大,且主要受巴伦支海、喀拉海海冰的影响;20世纪70年代末至90年代中期北极季节性融冰范围维持振荡特征,没有显著的线性趋势,中国冻雨频数变化振幅减小,与北极海冰相关较弱,主要相关因子为北大西洋及北太平洋海表温度变化;而90年代中期以后,北极海冰融化加快,特别是2007年以后,季节性融冰范围大大增加,而中国冻雨频数处于低发时段,其变化与太平洋扇区海冰及堪察加半岛附近海温呈显著负相关,季节性融冰的显著区域也从东西伯利亚海逆时针旋转向波弗特海-加拿大群岛北部扩张,同时向北极中央区扩张。不同年代影响冻雨的海温或海冰关键海区不同,产生特定的大气环流异常响应,进而影响到我国冻雨。     

西北区域气象计量实验室综合能力比对结果分析

分析评价西北区域参加实验室比对的试验结果,及时发现问题并进行纠正,总结实施实验间比对工作的经验,提高实验室检定/校准能力和质量管理水平。参加比对的计量检定实验室分别对气压、温度、湿度、风速比对样品进行比对试验,用归一化偏差(En)进行统计分析。2011年西北区域气象计量检定的温度、湿度、气压实验室比对结果为满意,风速实验室比对结果为较满意。该次比对的实验数据客观、真实、可信,是对各参加比对实验室检定/校准能力的综合评价,较为客观地反映了各技术机构检定装置的测量能力、检定人员的技术水平以及西北区域气象计量标准装置的现状。     

Distribution of dissolved organic carbon in and near the Prydz Bay, Antarctica

INTRODUCTIONDissolvedorganiccarbon (DOC)makesupthesecondlargestofthebioactivepoolsofcar bonintheocean ,secondtothelargestpoolofdissolvedinorganiccarbon .Theglobaldissolvedorganiccarbonpoolisestimatedtobe 6 85Gt,avaluecomparabletothemassofCO2 intheat mosphere (Hedges,1 992 ) .Thesizeofthereservoir,aswellasitsdynamics ,indicatesthatDOCplaysacentralroleintheoceancarboncycle .AsitrelatestogreenhousegasessuchasCO2 andassociatesclimatecycle ,oceanicDOCbiogeochemicalcycleshavebeenoneoftheh…     

河南省人工增雨飞机云微物理探测设计

人工增雨是一项研究型业务,飞机外场作业、探测是它的重点,只有根据一定目的方案设计下才能体现探测、作业资料的研究价值。根据河南省人工增雨作业、探测分析研究的需要并结合行业专项飞机探测,探讨了5种云微物理探测目的及相应飞机探测设计:1典型锋面云系垂直剖面结构探测;2降水性层状云垂直结构探测;3人工增雨催化作业效果检验飞行探测;4云中过冷水探测;5催化剂在云中的扩散及其物理响应的探测。以2013年3月25日飞机人工增雨探测为例,探讨了飞行探测人工增雨的催化作业效果检验。     

Difference-frequency ultrasound generation from microbubbles under dual-frequency excitation

The difference-frequency (DF) ultrasound generated by using parametric effect promises to improve detection depth owing to its low attenuation, which is beneficial for deep tissue imaging. With ultrasound contrast agents infusion, the harmonic components scattered from the microbubbles, including DF, can be generated due to the nonlinear vibration. A theoretical study on the DF generation from microbubbles under the dual-frequency excitation is proposed in formula based on the solution of the RPNNP equation. The optimisation of the DF generation is discussed associated with the applied acoustic pressure, frequency, and the microbubble size. Experiments are performed to validate the theoretical predictions by using a dual-frequency signal to excite microbubbles. Both the numerical and experimental results demonstrate that the optimised DF ultrasound can be achieved as the difference frequency is close to the resonance frequency of the microbubble and improve the contrast-to-tissue ratio in imaging.     

云南老王寨金矿区煌斑岩的成因：稀土元素研究

云南老王寨金矿区煌斑岩与金矿化在时间上、空间上密切共生。主要元素分析表明，本区煌斑岩属钾质－富钾质钙碱性煌斑岩；与原始地幔和大洋中脊玄武岩相比，岩石相对富集稀土元素；模拟计算表明，岩石来源于稀土元素相对富集的交代富集地幔；地质发展史、不相容元素分配型式、Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成及有关模拟计算表明，俯冲进入地幔楔的地壳物质脱水 流体是引起该区地幔交代作用的主要因素。     

华南沿海老红砂的成因与红化作用

根据野外调查和室内实验分析，以及测年数据，本文讨论了华南沿海老红砂的成因、年龄与形成环境。认为老红砂是晚更新世末次冰期海岸风沙堆积，红色特征与亚间冰期的温暖古气候有关。在湿热气候下，古风成砂中含铁硅酸盐矿物氧化生成赤铁矿，而使无色石英沙粒染成红色，是其红化的主要机制。风成砂形成红色的时间不超过１万年。     

可视化水下航行体控制系统数学仿真软件设计

提供一种水下航行体控制系统数学仿真软件的设计方案,在该仿真软件平台上可以完成水下航行体控制系统数学仿真研究、水下航行体水动力参数辨识实验和实航内测数据及仿真实验结果三维可视化显示。详细设计了该软件包含的 4 大模块：水下航行体数学模型及仿真模型模块、控制算法模块、流体动力参数辨识模块和图形界面人机交互模块,并对仿真模型的配置做了简单介绍。